獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型本科單片機(jī)課程體系教學(xué)改革探討

胡明　郭健鵬　朱曉穎

【摘 要】獨(dú)立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，重視學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。如何在單片機(jī)課程體系建設(shè)中針對獨(dú)立學(xué)院學(xué)生特殊性設(shè)計合理的單片機(jī)教學(xué)體系成為目前非常重要的課題。本文通過近幾年筆者在單片機(jī)教學(xué)中多次教學(xué)改革的心得體會，總結(jié)了目前獨(dú)立學(xué)院在單片機(jī)課程體系存在的問題，從實(shí)際教學(xué)效果出發(fā)，提出了獨(dú)立學(xué)院單片機(jī)教學(xué)課程體系改革建設(shè)的新思路。

【關(guān)鍵詞】教材建設(shè)；單片機(jī)；課程體系

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智能控制已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)代不可或缺的核心技術(shù)。而單片機(jī)又由于其性價比高，功能強(qiáng)大，低功耗等特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于全行業(yè)中；同時，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程已經(jīng)成為電科、信息、電氣、自動化等專業(yè)的必修課程。但是，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程從教學(xué)的實(shí)際效果來看，存在著教學(xué)難，學(xué)習(xí)難得雙重困難。僅僅就教學(xué)效果而言往往不理想。分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的根源主要是由于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，理論晦澀難學(xué)，實(shí)踐與理論難以結(jié)合，動手效果差。針對這種情況，為深化學(xué)生對理論知識的理解，升華學(xué)生實(shí)踐動手能力，將實(shí)踐融入理論教學(xué)，亦教亦練，學(xué)練結(jié)合，突出應(yīng)用，淡化結(jié)構(gòu)。針對應(yīng)用型人才實(shí)際需求進(jìn)行有目的，有針對性培養(yǎng)。因此，對單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行的一系列的改革，同時取得了一定成績。

1 獨(dú)立學(xué)院單片機(jī)課程體系現(xiàn)狀

當(dāng)前已經(jīng)是經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時期，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)與科技應(yīng)用已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，因此對工科類教學(xué)提出了更高的要求。要求高校培養(yǎng)更多的高素質(zhì)，超能力，具有創(chuàng)新能力以及開拓精神的新型實(shí)用性人才。在這樣的背景下，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)就要求學(xué)生不僅僅是具有理論知識，更主要的是要求學(xué)生具備應(yīng)用理論知識來從事產(chǎn)品開發(fā)，科學(xué)研究的獨(dú)立工作能力。

面對社會對應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的變化，我們的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)顯得陳舊，缺乏創(chuàng)新。具體表現(xiàn)在如下幾個方面。

1）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，使得學(xué)生缺乏對單片機(jī)結(jié)構(gòu)全面認(rèn)識難以理解單片機(jī)內(nèi)部真正的結(jié)構(gòu)。

2）實(shí)踐教學(xué)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是依托試驗(yàn)箱教學(xué)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)陳舊、簡單，使得學(xué)生缺乏單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)際開發(fā)能力。

3）在教學(xué)中與社會實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，編程語言仍然使用匯編語言，而實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目幾乎都是使用C語言，使得學(xué)生在就業(yè)之后難以應(yīng)付公司實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)。

4）教學(xué)缺乏應(yīng)用實(shí)例，使得學(xué)生學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)，在學(xué)習(xí)過程中始終處于迷茫狀態(tài)，如此，也造成了學(xué)生的動手能力以及綜合應(yīng)用能力也難以得到相應(yīng)的提高。

2 獨(dú)立學(xué)院單片機(jī)課程體系提出的新要求

面對上述在單片機(jī)課程體系中存在的問題，為適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)體制下社會快速發(fā)展的實(shí)際情況。對《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)體系提出了新的要求。

1）要求應(yīng)用型本科尤其是本科獨(dú)立學(xué)院理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，通過實(shí)踐教學(xué)加深對理論知識的認(rèn)識和理解，同時更好的理解理論知識后又可以促進(jìn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2）實(shí)踐教學(xué)以項(xiàng)目教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，以項(xiàng)目導(dǎo)向代替知識體系導(dǎo)向，綜合訓(xùn)練學(xué)生單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際開發(fā)能力。

3）在教學(xué)中弱化匯編語言教學(xué)，強(qiáng)化C語言教學(xué)。

4）單片機(jī)課程設(shè)計教學(xué)與實(shí)際案例相結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)習(xí)目的性更明確，達(dá)到“要做什么”、“能干什么”的目的，提高實(shí)際應(yīng)用的綜合能力。

3 獨(dú)立學(xué)院單片機(jī)課程體系建設(shè)新思路

3.1 理論課程教學(xué)新思路

在理論課程教學(xué)中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)幾個內(nèi)容：

1）教材重新修訂。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，單片機(jī)技術(shù)的革新也是日新月異的，傳統(tǒng)的單片機(jī)教材中的單片機(jī)結(jié)構(gòu)以及單片機(jī)各個功能已經(jīng)很難與現(xiàn)代科技的發(fā)展相適應(yīng)，相對落后，難以具有較強(qiáng)的代表性，而且也難以推廣到其他型號的單片機(jī)。低功耗，高速等概念難以體現(xiàn)。需要選擇具有較強(qiáng)代表性，結(jié)構(gòu)合理與傳統(tǒng)教材一脈相承的單片機(jī)作為教材主要教學(xué)芯片；如STC15系列單片機(jī)，內(nèi)部資源豐富，與傳統(tǒng)的51單片機(jī)教學(xué)一脈相承，同時容易推廣到其他型號的單片機(jī)，在高速，低功耗等方面也有突出說明。

重新修訂的教材要突出應(yīng)用，詳細(xì)講解一些主要功能的基礎(chǔ)應(yīng)用，同時拓展功能的延伸應(yīng)用作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，寓教于練，學(xué)練結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)識理解單片機(jī)結(jié)構(gòu)與各個功能。

2）匯編語言與C語言相結(jié)合。在匯編語言教學(xué)的基礎(chǔ)上對比C語言教學(xué)與C語言應(yīng)用。加深學(xué)生對單片機(jī)指令系統(tǒng)的理解，也可以讓學(xué)生更加透徹的理解C語言在單片機(jī)指令結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。如此學(xué)生可以在實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)過程中可以快速掌握C語言并且精準(zhǔn)使用C語言結(jié)構(gòu)。以達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)不脫節(jié)的目的。

3.2 實(shí)踐課程教學(xué)新思路

3.2.1 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)思路

項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路是指以學(xué)生為教學(xué)中心的教學(xué)思路，不是單純的將教師所掌握的知識或者技能簡單的傳遞給學(xué)生，或者說不是讓學(xué)生依據(jù)教師的講解或者教師的設(shè)計來獲得知識，而是以學(xué)生為中心，教師做指導(dǎo)，以項(xiàng)目為背景，讓學(xué)生自己探索尋找答案的教學(xué)思路。項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路的重點(diǎn)不是學(xué)習(xí)的結(jié)果而是學(xué)習(xí)的過程，在學(xué)習(xí)過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路，是將單片機(jī)設(shè)計的相關(guān)知識導(dǎo)入到項(xiàng)目背景中，以電子產(chǎn)品的設(shè)計為實(shí)際任務(wù)，使用項(xiàng)目研發(fā)管理過程作為教學(xué)手段，要求教師在教學(xué)中只是做指導(dǎo)，監(jiān)督工作。讓學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過程中充分掌握課程要求的知識點(diǎn)，同時強(qiáng)化設(shè)計技能。讓學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計過程中體驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的樂趣，同時獲得單片機(jī)應(yīng)用于開發(fā)的技能。

項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，可以更好的輔助理論教學(xué)，并且加深實(shí)驗(yàn)教學(xué)中知識點(diǎn)的掌握。

3.2.2 課程設(shè)計融合項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路

項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)思路與實(shí)際的設(shè)計案例相結(jié)合，可以構(gòu)成實(shí)踐教學(xué)中課程設(shè)計環(huán)節(jié)。利用課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的大課時數(shù)，綜合性的集中訓(xùn)練單片機(jī)實(shí)際設(shè)計能力。具體教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)如圖1所示：

經(jīng)過課程設(shè)計，學(xué)生加強(qiáng)對理論知識的理解，同時和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)生在焊接技術(shù)，綜合調(diào)試，線路查錯等方面得到綜合訓(xùn)練，能力獲提高。

4 總結(jié)

現(xiàn)代的，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)應(yīng)該擁有自己的教學(xué)目標(biāo)。它的目標(biāo)不僅僅是單純的教授理論知識，應(yīng)該更主要的是讓學(xué)習(xí)變得更簡單，更加能夠適應(yīng)科技發(fā)展的需求。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中既要動腦學(xué)習(xí)，更好動手強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

通過《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)的探討與研究，更好的改善單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神，推動獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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[責(zé)任編輯：侯天宇]